[发明专利]一种土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法

权利要求书

1.一种土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1：验算内圈梁的传力能力；

步骤2：验算长幅条的抗推力强度；

步骤3：短幅条抗推力工况分析；

步骤4：验算幅条抗扭矩强度；

步骤5：幅条抗扭矩与抗推力复合强度验算。

2.如权利要求1所述的土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法，其特征在于，所述步骤1中：验算内圈梁的传力能力时，将内圈梁的弧形梁段被模拟成为两端固定、中间简支的两跨超静定连续梁，其上荷载q为：

；

其中，T_o为刀盘推力的给定值，φ₁为内圈梁中线圆周直径。

3.如权利要求2所述的土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法，其特征在于，所述步骤2中：验算长幅条的抗推力强度时，推力，n为内圈梁与长、短幅条的交点总数；T₀刀盘推力的给定值；岩土反推力作用，φ₀为刀盘外圈直径，也等于一根长幅条长度；将长幅条抗推力强度的验算模拟成为两端带伸臂的简支梁结构，q看做均布外载荷，长辐条与内圈梁的两个交点看做简支伸臂梁的支点。

4.如权利要求1所述的土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法，其特征在于，所述步骤3中，短幅条不承担盾构推力，该推力已在短幅条与内圈梁的交点处直接传至掌子面地层中。

5.如权利要求1所述的土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法，其特征在于，所述步骤4中，具体包括：

步骤41，验算长幅条的抗扭矩强度的计算模型为一段固定的两跨连续梁，长幅条半跨的固端O为长幅条承受扭矩的反弯点，简支点B为长幅条与外圍板的交点，简支点D为长幅条与内圈梁的交点，外荷载N₁为掌子面岩土受长幅条旋转力作用下的反作用力；

步骤42，验算短幅条的抗扭矩强度的计算模型为一对对称却又各自独立的简支梁EF与GH；支点E、H为短幅条与外圍板的交点，支点F、G为短幅条与内圈梁的交点；外荷载为掌子面岩土受短幅条旋转力作用下的反作用力；步骤43，验算外圍板压杆稳定性，其上压力X₁的大小等于以上步骤41中所述B点反力X₁。

6.如权利要求1所述的土压平衡式盾构机幅条式刀盘结构强度验算方法，其特征在于，

长幅条的斜弯曲应力σ_I为：

σI=σII2+σII2;]]>

σ_II为长幅条绕刀盘平面外的弯曲应力，σ_II为长幅条在刀盘平面内的弯曲应力。